Beschreibung

Es ist das Ziel dieses Forschungsvorhabens, den Nachweis für die Eignung und Skalierbarkeit von Membranbiofilmreaktoren (MBfR) als zukunftsweisende und wettbewerbsfähige Technologie für Gasfermentationen zur nachhaltigen Produktion höherwertiger Chemikalien zu erbringen.
Dabei wird die flüssigkeitsseitig als Biofilm auf den Membranen aufwachsende katalytisch aktive Biomasse über die Membranfläche direkt mit den oftmals schlecht wasserlöslichen Substratgasen, wie bspw. Wasserstoff versorgt. Gelöste Nährstoffe und/oder Substrate werden in Gegendiffusion über die für eine Verbesserung des Stofftransports in und aus dem Film bewegte Flüssigkeitsphase zugeführt.

Am Engler-Bunte-Institut wurde von uns der Prototyp eines im dead-end Modus betriebenen MBfR für die biologische Methanisierung entwickelt. Für den Reaktor soll in Förderphase I die Skalierbarkeit im Hinblick auf die bisher erbrachten Umsatzraten überprüft werden. Dafür steht ein bezüglich der spezifischen Membranoberfläche hochskalierter MBfR zur Verfügung, der neben einer zu erwartenden höheren Robustheit der Silikonhohlfasermembranen zusätzlich einen Durchfluss-Betrieb bietet.

Nach einer Versuchsphase zur reinen hydrogenotrophen Methanisierung von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid soll der Betrieb im Durchfluss bei der Biogasaufreinigung zu einer zusätzlichen Produktivitätssteigerung führen.